《科学(试验本)》(高三年级)教学建议

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1、《科学(试验本)》(高三年级)教学建议第10章科学的发展和我国科学技术现代化华东师范大学张沁源2006年1月10日一、本章教材结构二、本章教材分析本章教材以科学发展为主线,讲述当代科学发展的图景和特点、科学和技术的高度结合和正在走向现代化的我国的科学技术,让学生认识到科学是无止境的,认识到我国科学技术现代化的必要性和现实性以及加速科学技术成果转化对于我国现代化建设的重要性。本章的核心内容20世纪科学发展的主要成就和特征以及科学发展带来的新观念;高技术是当代科学和技术结合的主要表现方式;我国科学技术的发展和

2、主要成果。本章教材对学生态度、情感和价值观的培养有较高要求:要求学生进一步理解科学的本质、科学发展与人类文明进步的关系,理解科学、技术与社会三者的联系与互动,知道科学技术的发展与我国现代化建设的关系,学习科学家的优秀品质、树立科学精神,培养学生为社会主义祖国的现代化建设而奋发学习的态度和价值观。本章教材的部分内容从某种意义上来说是对江泽民同志在2000年6月发表在美国《科学》杂志上一篇社论中一段话的解读。这篇社论指出:“即将过去的20世纪,是科学技术空前辉煌和科学理性充分发展的世纪。相对论、量子论、信息论

3、和基因论的形成,标志着科学技术沿着微观和宏观这两个相反的路径,不断走向极端和本原,走向复杂和综合。正是基于物质科学、生命科学和思维科学等的突破性进展,人类创造了超过以往任何一个时代的科学成就和物质财富,为世界文明的新飞跃奠定了坚实基础。(引自2000年6月30日出版的美国《科学》杂志的社论)”本章的教学目的本章共5小节:向微观和宏观的两极深入、科学的综合和复杂性科学、走近了关于自然界本原问题的核心、科学和技术的结合、走向现代化的我国科学技术。本章的教学目的是让学生了解20世纪一些重大科学成就,知道科学发展

4、的若干特征,知道科学发展对物质观、时空观、运动观等观念带来变化,知道科学与技术的结合和高技术,知道我国科学家的贡献和科学技术的重大成就,知道科学技术现代化的重要性和必要性,关注当代科学的发展和我国科学技术的进步,培养学生思维探究以及探究综合性较强的科学技术社会(STS)问题的能力。本章教材的重点本章教材的重点是科学在20世纪的发展和由此带来的新观念以及我国科学技术现代化过程中的成就和要求。本章的难点有物质的层次、相对论与时空观、量子力学与非决定论、复杂性科学、宇宙的演化、统一性规律、高技术以及重视基础科学

5、的研究等。这些内容的困难之处,主要在于学生以前接触不多,名称和术语比较陌生。我们并不要求学生掌握这些知识性的内容,这些内容是为了让学生知道科学发展的特征和有关新观念而引入的。根据《课程标准》(征求意见稿)的要求,只希望学生简单了解本章中的知识性内容。根据《课程标准》(征求意见稿),本章除以课堂教学形式完成教学任务外,还可以采用课堂教学与非课堂教学相结合的形式安排学生学习。例如在学生自学部分教材内容的基础上,请科学家、专家作科普讲座和有关科技创新与国家发展关系的报告,组织学生参观有关展览会、博物馆、高技术园

6、区等展示科学技术成就的场所,组织学生自办关于当代科学和我国科学技术成就的展览、撰写小论文组织小型讨论会、报告会等。采用上述方式安排本章教学的学校和教师,可以不参照以下的教学建议进行教学,但是本章教学目标和教学总时数(7课时)不应变更,此外,教师应预先制订好详细的教学计划,不能让本章教学流于形式。三、本章教学目标知识与技能知道科学的发展永无止境,激发学生对科学的兴趣和探究欲望;知道科学认识正在向微观和宏观的两极深入;知道科学的综合和复杂性科学;知道科学正在走近关于自然界本原问题的核心;知道我国在科学技术上取

7、得的重大成果,增强学生的爱国情怀;知道科学技术社会之间的关联和互动;知道基础科学与科学技术成果转化在我国科学技术现代化中的意义,态度情感价值观知道提倡科学精神与我国科学技术现代化的关系;关注当代科学的发展和我国科学技术的进步;树立为我国现代化建设而努力学习科学技术的理想。四、本章课时分配建议五、各节教材分析和教学要求第一节向微观和宏观的两极深入(一)教学目标知道科学探究已经深入到10的-19次方m的极小空间和到达10的17次方m(10的10次方光年)以上的大尺度范围。知道物质结构的5个层次。知道相对论和量

8、子力学是科学家探究微观和宏观两极的有力工具。会通过阅读和思考的方式了解相对论时空观与牛顿力学时空观的主要不同。会通过阅读和思考的方式了解量子力学带来的非决定论观念。(二)教材分析和教学建议微观和宏观是自然界物质系统的两个层面。通常把分子原子以及分子原子以下的物质系统称为微观系统,而把分子原子以上的物质系统称为宏观系统。科学告诉我们,微观和宏观的区分不仅仅在于它们尺度的大小,还在于它们所遵循的基本运动规律上的差异。微观物质系统遵

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